无人飞行器航迹规划算法研究

【摘要】：无人飞行器航迹规划是指在分析无人飞行器抵达时间、飞行环境、所受威胁及燃料消耗等情况的基础上,为确保飞行器圆满完成飞行任务而设计出一条最理想的飞行航迹,它是无人飞行器任务规划系统的关键技术。 本文首先对航迹问题进行建模,分别从空间模型、航迹表达、约束条件三个方面对航迹问题进行描述,并给出了航迹代价的选取规则。其次研究了遗传算法、Voronoi算法以及蚁群算法在航迹规划中的应用,采用威胁代价加权的方法重新构建了Voronoi图。讨论了三种算法的特点,提出了在不同阶段采用不同算法解决航迹规划问题的思想。 在研究了常用的威胁体回避方法的基础上,提出了不同威胁体的回避方法,并通过仿真实验验证其有效性和实用性 最后在Voronoi图的基础上,研究了可行航迹的优化方法。设计开发了无人飞行器航迹规划仿真系统,给出了开发结果。